[发明专利]半导体器件及其形成方法

说明书

一种半导体器件及其形成方法，所述方法包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括TFET区以及CMOS区；采用第一覆盖层覆盖TFET区，并在第一覆盖层的保护下在CMOS区内形成CMOS轻掺杂漏区，以及进行第一退火工艺处理；去除第一覆盖层，形成TFET栅极侧墙以及CMOS栅极侧墙；在TFET区和CMOS区形成源漏掺杂区，并进行第二退火工艺处理；形成覆盖CMOS区的保护层，在保护层的保护下去除TFET栅极侧墙的至少一部分，并暴露出TFET栅极与TFET区的源漏掺杂区之间的半导体衬底；在TFET区内形成TFET轻掺杂漏区。本发明方案可以提高TFET轻掺杂漏区结面的浓度梯度，提高器件隧穿几率和开态电流。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体器件及其形成方法。

背景技术

随着半导体技术的发展，器件的短沟道效应等负面影响也愈加严重。可以通过采用隧穿场效应晶体管(Tunneling Field-effect Transistor，TFET)取代传统的金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)来减小短沟道效应的影响。由于TFET亚阈值特性优秀，工作电压相比CMOS可大幅降低，因此适用于超低漏电超低功耗领域。与常规CMOS不同的是，TFET的源区与漏区的掺杂类型不同。

在电路设计中，TFET往往需要搭配标准CMOS器件，因此TFET工艺与CMOS工艺往往设置为互相兼容。具体地，由于TFET驱动电流较低，电路中高频部分仍需要常规CMOS器件完成，因此采用TFET替代部分CMOS电路以达到降低功耗和漏电的目的。

在现有TFET的制造工艺中，TFET轻掺杂漏区(Lightly DopedDrain，LDD)工艺与CMOS LDD工艺均在LDD退火(Anneal)工艺之前进行的，例如在CMOS LDD工艺之前或之后采用离子注入工艺形成TFET LDD，因此TFET LDD的掺杂离子会经历LDD Anneal以及形成源漏掺杂区之后的源漏退火(Source/Drain Anneal)，由于退火工艺中的高温会影响TFET LDD的掺杂离子的热预算，并且降低TFET LDD结面的浓度梯度，容易导致TFET隧穿几率以及驱动电流降低，器件隧穿几率和开态电流下降。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种半导体器件及其形成方法，可以提高TFET LDD结面的浓度梯度，从而增加TFET的隧穿几率以及驱动电流。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种半导体器件的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括TFET区以及CMOS区，所述TFET区和CMOS区的半导体衬底表面分别形成有TFET栅极以及CMOS栅极；采用第一覆盖层覆盖所述TFET区，并在所述第一覆盖层的保护下在所述CMOS区内形成CMOS轻掺杂漏区，以及进行第一退火工艺处理；去除所述第一覆盖层，形成TFET栅极侧墙以及CMOS栅极侧墙，所述TFET栅极侧墙覆盖所述TFET栅极的侧壁，所述CMOS栅极侧墙覆盖所述CMOS栅极的侧壁；在所述TFET区和CMOS区形成源漏掺杂区，并进行第二退火工艺处理；形成覆盖所述CMOS区的保护层，在所述保护层的保护下去除所述TFET栅极侧墙的至少一部分，并暴露出所述TFET栅极与所述TFET区的源漏掺杂区之间的半导体衬底；在所述TFET区内形成TFET轻掺杂漏区。

可选的，所述半导体器件的形成方法还包括：对所述TFET轻掺杂漏区进行第三退火工艺处理。

可选的，所述第三退火工艺选自：尖峰退火、闪灯退火或激光退火。

可选的，对所述TFET轻掺杂漏区进行第三退火工艺处理的工艺参数为：退火温度为1000摄氏度至1500摄氏度；退火时间为0.1毫秒至1分钟。

可选的，所述半导体器件的形成方法还包括：形成金属硅化物，所述金属硅化物覆盖所述半导体衬底的表面。